核磁共振测井不止用于井下测量 还可在地面测量岩芯

通讯员 常洁芮

3 月4 日至13 日，中国石油集团测井有限公司（简称中油测井）使用该企业自主知识产权的移动式全直径岩心核磁共振设备，在大港油田张巨河某重点评价井完成现场应用和全部解释评价任务，标志着该企业车载快速岩石物理实验室在大港油田首战告捷。

核磁共振技术作为一种重要的现代分析手段已经广泛应用于各个领域。其中核磁测井（核磁共振测井），是测量地层中的氢核在地磁场中自由旋进的测井方法。在传统的核磁测井中，现场作业人员需要将核磁仪器使用电缆下入井筒中。

图为井下岩芯被批量装入车载核磁系统

中油测井天津分公司解释评价工程师宋宏业介绍传统核磁测井方法时表示，在地磁场的作用下，地层中那些自旋轴与地磁场不完全重合的氢核绕地磁场旋进。如果在下井仪器中用极化线圈产生与地磁场垂直的强脉冲磁场(与地磁场比较而言)，迫使氢核的自旋轴离开地磁场的方向，当极化磁场去掉后，它们绕地磁场旋进并逐渐恢复到原有状态。氢核的旋进在感应线圈中产生逐渐衰减的射频信号，其幅度取决于地层中自由流体的氢核数，称自由流体指数，而束缚水或死油对核磁测井不起明显作用。井眼产生的信号衰减很快，可以通过延迟测量时间将其影响减至最小。根据自由流体指数可获得岩石的自由流体孔隙度，配合其他资料可计算渗透率。如果进而测量热弛豫时间，则可以区别油和水。

较传统的核磁测井方法相比，移动式全直径岩心核磁共振测井是车载岩石物理实验室搭载的移动式全直径岩心核磁共振测井仪器，能够实现在现场对刚出筒的岩心进行快速、连续、无损、高精度的一维T2 与二维T1-T2 核磁共振测量与资料快速处理解释，并获取可靠的地层孔隙度、孔隙结构、流体性质、含油饱和度等信息。打个最恰当的比喻，在医院是把患者推进医疗核磁检测仪进行检测，而在井场，是把从地层取得的岩芯有序排入核磁共振测井仪进行检测。

在此次施工中，技术人员对钻井取心所获得的岩芯进行核磁共振测量，细化岩性综合分析，并结合显示情况，优化后续测量模式和井段，对于进一步系统掌握该区域产层岩性特点、分析储层物性主控因素有着重要意义。在完成该井岩芯分析作业后，作业人员还在河北沧州枣园油区某井石膏层进行了该项目应用，对录井油气显示井段测量到了含油信息，证实了仪器的可靠性，为该项技术的推广积累了经验。

此次作业负责人庄学良表示，尽管传统核磁测井具有测量连续性强、质量综合信息量大的特点，但由于其仪器直径较粗、测量速度较慢，在工程上一直存在着一定阻卡风险。从质量安全角度看，全井曲率变化较大的井是否能够保证仪器安全通过仍然是令人担忧的问题。针对以上这些问题，如果能够将钻井取心工艺取出的岩芯进行测量，核磁共振技术在安全层面的性价比将大大得到提升，其应用前景也将大为广阔。